你对数学的恐惧,她都懂

作者: 绮云

来源: 中国科学报

发布日期: 2024-06-02 09:04:46

华裔⼥性数学家郑乐隽通过她的经历和著作《数学的逻辑》,试图帮助那些对数学感到恐惧和厌恶的人,理解数学的本质和逻辑,强调数学不仅是关于得到正确答案的科学,更是一种思维方式和创造力的基础。

很多⼈对数学的厌恶,源于数学课上的糟糕经历:没有⼈向他们解释那些数学定义从何⽽来、为何如此,他们提出“为什么1+1=2”却被⽼师斥责,等等。华裔⼥性数学家郑乐隽想要对所有数学成绩不佳的⼈说:“你没有让数学不及格,是数学让你不及格。”她认为,如果你觉得⾃⼰不擅⻓数学,或者在学校⾥被认为数学成绩很糟糕,那么完全有可能是你在探寻对数学更深层次的理解,⽽身边没有⼈能帮助你达到那个⽔平。

郑乐隽是美国芝加哥艺术学院常驻科学家,曾在英国剑桥⼤学、美国芝加哥⼤学和法国尼斯⼤学任教。她的科普作品被英国《卫报》授予“科学与⾃然类新秀作者”奖。她还是⼀位举办过⾳乐会的钢琴家。

郑乐隽认为,⼈们对数学的惧怕既来⾃对⼤量原本并没那么重要的原理、公式的畏难情绪,⼜与对这些原理、公式本身限制性的、缺乏想象⼒的解释有关。这是真实的数学与⼈们对数学的认知之间存在的鸿沟,为了缩⼩这个差距,郑乐隽写了《数学的逻辑》⼀书,⽤最简单的问题⽽不是只有数学家才能看懂的公式帮助惧怕数学的⼈,⽤更开放的⽅式重新理解这些数学原理和公式、重新认识数学。

从涉及的数学知识范围来看,这本书似乎和⼀般数学科普、教辅没有什么不同,但这本书的野⼼远不⽌于此——它想要揭示数学的本质逻辑。作者相信,真实的数学能让⼈感受到它的魅⼒。

郑乐隽的导师⻢丁·海兰8岁时,班⾥每天都要测验乘法表,如果有学⽣连续3天答对了所有的问题,那就不需要再参加测验了。他是班⾥唯⼀⼀个从未答对所有问题的孩⼦,他也是班⾥唯⼀⼀个后来成为享誉世界的数学家的⼈。他说,“总是记不住那些看似毫⽆意义的事情”,但是“对⻅解形成的过程有良好的记忆⼒”。

抽象数学就是⻅解形成的过程,但可惜的是,多数孩⼦把乘法表当成只需要死记硬背的⽆意义的⼯具。在数学课上获得⾼分很重要,但更重要的是学会数学的逻辑。数学不仅是要得到正确的答案,⽽且还要知道答案为何是正确的。

学习数学的意义究竟是什么?郑乐隽认为,数学成为教育的重要组成部分有3个原因:第⼀,实⽤性;第⼆,数学是深⼊研究其他学科的重要基础,包括⾼等数学,以及⼤多数科学、⼯程学、医学、经济学等,不是所有⼈都会在将来涉⾜这些领域,但不能过早地关闭这扇⼤⻔;第三,间接应⽤性,即它是⼀种思维⽅式,可以在⼏乎所有领域发挥强⼤的作⽤。

数数、加减乘除是数学,分类、归纳、抽象思考也是数学;负数、指数是数学,逻辑思维、空间想象也是数学;正弦、余弦是数学,想象⼒、好奇⼼、创造性也是数学。数学不仅是关于如何得到正确答案的科学,更是⼀段令⼈畏惧⼜让⼈兴奋并最终获得快乐的经历。

就拿“1+1=2”来说,在课堂上它是不容置疑的,但有孩⼦会问,往⼀杯⽔⾥倒⼊另⼀杯⽔它还是⼀杯⽔,⼀只公兔⼦和⼀只⺟兔⼦在⼀起能得到⼀⼤群兔⼦,那为什么1+1⼀定等于2呢?事实上,这是孩童对规则边界的最初试探,也是他们⾃我意识的萌芽,它有可能被贴上“愚蠢”的标签然后被扔到⼀旁,也有可能在精⼼的培养下成⻓为参天⼤树。

⽣活中有⽆数个“1+1=2”的反例,想让这个简单的等式成⽴,我们需要学习抽象概念,建⽴事物之间的联系——⽽抽象是⼈类最基本也是运⽤最⼴泛的⾼级思维⽅式,是创造⼒和创新⼒的重要基础。“为什么1+1=2”这⼀问题让我们有机会发现——数学其实并没有唯⼀正确的答案。

天真的问题源⾃好奇和疑惑的⼼理,带有诚恳和坦诚的⾊彩,它们都是最好的问题。数学最美妙、强⼤,同时也是最神秘之处,在于即使简单的问题也能激发强⼤的数学思想。郑乐隽说,数学是⽣机勃勃充满想象⼒的,不要让⼀些嘲笑的声⾳浇灭你提出数学问题的热情。

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